KR200388944Y1 - 교량용 제진 방음벽 - Google Patents

Abstract

본 고안은 교량용 제진 방음벽에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 교량이나 고가도로 양측에 구성된 지지빔에 본체를 설치하여 진동 및 소음을 차단하도록 구성한 방음벽에 있어서,

상기 방음벽 본체의 배면판에 설치하되, 제진부재에 함침시킨 금속매쉬를 구속층으로 형성하여 접착시키고, 상기 구속층은 다수의 진동 분산틀로 구획된 금속매쉬의 차음층과 상기 차음층에 인접하여 복층구조를 이루는 방진층으로 구성한 것을 특징으로 하는 본 고안에 의하면, 다수의 진동 분산틀을 구비한 금속매쉬를 함침시켜 구속층과 방진층을 복층구조를 이루게 하여 방음벽 몸체의 배면에 설치하여 교량이나 고가도로에서 가진력에 의해 구조물에 발생되는 진동이나 소음을 효과적으로 흡수 및 차단할 수 있으며, 현장의 상황에 따라 방음벽의 배면에 방진층 및 구속층을 용이하게 시공할 수 있는 등 그 상품성이 매우 높은 효과가 있는 것이다.

Description

교량용 제진 방음벽{Damping Sound-Proof Wall}

본 고안은 교량용 제진 방음벽에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 도로변이나 철도변, 공항등 소음이 심한 장소에 설치하여 소음을 흡수, 차단하고 아울러 심한소음이나 외부충격에 의하여 교량이나 방음벽에서 가진력에 의하여 2차적으로 발생하는 진동 및 소음을 억제하여 줄여주는 제진 방음벽에 관한 것이다.

산업과 교통의 발달로 인하여 승용차나 버스등 일반차량이 수시로 통행하는 도로변이나 전철이나 기차가 주기적으로 통행하는 지역에서는 소음 문제가 심각하게 대두되고 있는 바, 특히 많은 차량이 대규모로 통행하는 고가도로나 고속도로의 교통혼잡지역 뿐 아니라 차량과 기차가 수시로 교차하여 통행하는 건널목, 교량인접장소등의 교통지역에서 심한 소음이나 진동을 가능한 억제하면서 효과적으로 차단하는 기술이 해결해야할 주요한 문제점으로 인식되고 있는 실정이다.

일반적으로, 고가도로나 철교등에서 차량이나 기차가 통과할 때는 차량이나 기차등의 교통수단과 노면마찰 및 공기저항에 따른 1차적인 소음이 발생할 뿐 아니라, 교량 및 교통수단의 하중에 의한 가진력에 의하여 구조물 자체가 흔들리는 진동현상에 따라서 방음벽을 포함하는 구조물에 2차적인 진동 및 소음이 발생하고 있다.

이러한 소음은 교통상황에 따라 각각 상이한 주파수와 진동수를 보유함에 따라 교통지역에 인접한 방음벽등의 매질을 통과하는 굴절율이나 회절에 따른 간섭효과 및 소음도등에서 각각 독립적인 특성을 제공하는 바, 특히 2차적인 진동소음의 경우 교각의 거리와 교통하중등 교통상황에 따라 약간의 차이는 있으나 대체로 파장이 긴 저주파로서 20데시벨 이상의 큰 소음도를 발생시키고 있다.

종래, 고가도로나 철교등을 포함하는 교통지역에는 소음이나 진동을 흡수 및 차단시키기 위하여 다양한 형태의 방음벽을 설치하고 있는데, 이러한 방음벽은 교량이나 고가도로의 양측 난간에 다수의 H형 지지빔을 일정 간격으로 설치하고, 인접한 각각의 지지빔 사이에 흡음부재를 구비한 다수의 방음벽을 연결 설치하여 소음이나 진동을 차단하도록 하고 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 방음벽(10)은 교량(13)의 양측에 구성된 난간(14)에 일정 간격으로 설치된 H형 지지빔(12)사이에 본체(11)를 연속적으로 타설하되, 상기 본체(11)는 다수의 통공을 구비한 전면판(16)을 구성하고, 이 전면판(16)의 후방에 소정 공간을 이루고 결합된 배면판(15)을 설치하여 교량에서 발생하는 진동 및 소음을 차단하도록 되어 있는 것이 보통이다.

이 기술은 개구율이 높은 갤러리 타입의 통공을 전면판에 구성하여 발생소음이 전면판과 판형의 흡음부재 또는 벌집구조의 흡음부재등을 통과하도록 하므로서 소정의 흡음효율을 제공하지만, 교량이나 고가도로에서 차량이 통행시 가진력에 의해 방음벽의 진동을 유발하여 발생되는 2차적인 진동소음을 차단하는 기술을 제시하지 못하기 때문에 장기간 사용과정에서 방음벽을 구성하는 구조물의 피로현상이나 균열등이 발생되며, 구조물의 진동에 의하여 방음벽의 체결력을 느슨하게 약화시키는 문제점이 있었다.

이에, 2차적인 진동소음을 억제하기 위하여 본체의 내부공간에 장착된 흡음부재와 배면판사이에 소정간격으로 고무제진재를 끼움 설치하는 기술에 공개되어 있는 바, 이 경우 배면판과 흡음부재 사이의 공기층이 해당 소음의 주파수에 관하여 소정의 정수배가 되도록 고무재진재를 배치하여 방음벽 본체의 구조물에 가해지는 2차적인 진동 및 소음을 억제하도록 하였다.

그러나, 가진력에 의한 2차적인 저주파의 진동소음은 구조물을 진동시키는 가진력에 따라서 주파수 특성이 상이한 바, 예를 들면 교량이나 고가도로를 통행하는 차량의 속도나 하중 및 방음벽에 부딛히는 소음의 특성이 수시로 변하는 등 여러요소들이 복합적으로 작용하는 것을 고려하여야 하는 반면에 전술한 종래의 기술은 단순히 도로상에에서 본체에 가해지는 소음 및 진동만 고려한 고무제진재를 적용하기 때문에 흡음 및 제진효율이 매우 제한적이며, 방음벽의 현장 시공이나 설치 작업시 고무제진재의 설치위치나 구조형태를 별도로 설계 및 제작하여야 하기 때문에 산업적인 효용성이 제한되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 다수의 진동 분산틀을 구비한 금속매쉬의 차음층과 제진층을 복층구조로 하여 방음벽 본체의 배면에 순차적으로 적층되는 구속층을 구성하므로서 가진력에 의한 방음벽의 진동 및 소음을 억제할 뿐 아니라 시공 현장에서 용이하게 제진층을 가열 융착하여 간편하게 제진층을 타설하도록 하여 생산성이 높은 교량용 제진 방음벽을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 교량이나 고가도로 양측에 구성된 지지빔에 본체를 설치하여 진동 및 소음을 차단하도록 구성한 방음벽에 있어서,

교량이나 고가도로 양측에 구성된 지지빔에 본체를 설치하여 진동 및 소음을 차단하도록 구성한 방음벽에 있어서,

상기 방음벽 본체의 배면에 설치하되, 제진부재에 함침시킨 금속매쉬를 구속층으로 형성하여 접착시킨 교량용 제진 방음벽을 특징으로 하며,

또한, 상기 구속층은 다수의 진동 분산틀로 구획된 금속매쉬의 차음층과 상기 차음층에 인접하여 복층구조를 이루는 방진층으로 구성한 것을 특징으로 하며, 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성을 설명한다.

도 2는 본 고안에 따라 방음벽 본체의 배면에 설치상태를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 고안에 따른 교량용 제진 방음벽의 단면도, 도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 교량용 제진 방음벽의 단면도이다.

본 고안에 따른 제진 방음벽은 크게는 아스팔트를 주원료로 하는 제진부재에 금속매쉬(21)를 함침시켜 방음벽 본체의 배면에 타설할 수 있는 복층구조의 구속층(20)을 제공하도록 형성된 바,

상기 방음벽 본체(11)의 배면판(15)에 밀착 설치하되, 제진부재(22)에 함침시킨 금속매쉬(21)를 구속층(20)으로 형성하여 접착시킨 것이다.

이때, 상기 구속층(20)은 다수의 진동 분산틀(23)로 구획된 금속매쉬(21)의 차음층과 상기 차음층(25)에 인접하여 복층구조를 이루는 방진층(24)으로 구성하며, 상기 금속매쉬(21)에 구획된 다수의 진동 분산틀(23)은 장방형 또는 벌집형으로 형성하여 제진부재(22)를 충진시킨 것이며, 상기 금속매쉬(21)는 알루미늄나 스틸, 열경화성 합성수지 중 어느 하나로 형성한다.

즉, 상기 차음층(25)은 다수의 진동 분산틀(23)을 장방형으로 구획하여 매쉬구조를 구성하여 제진부재(22)를 충진시키되, 차음층(25)을 함침시키는 과정에서 제진부재가 각각의 진동 분산틀에 충진되는 것이다.

전술한 함침과정에서 미리 점탄성의 발포성 고무성분이나 아스팔트를 포함한 제진부재(22)를 각각의 진동 분산틀에 충진시키게 되어 매쉬구조의 차음층(25)을 이루는 동시에 이 차음층(25)의 양측에 소정 두께의 방진층(24)이 각각 형성되는 것이다.

상기 제진부재(22)는 점탄성의 발포성 고무성분을 포함한 아스팔트나 스트레이트아스팔트, 브론아스팔트, 세미 브론아스팔트 중 어느 하나로 조성하거나, 2종 이상을 선택적으로 혼합하여 상기 차음층의 양측에 복층구조로 방진층을 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 현장의 방음벽 시공과정에서 방음벽 몸체의 배면판(15)에 제진부재를 포함한 접착 용액을 가열 융착 처리하여 약 2mm 내지 4mm 두께가 되도록 미리 방진층(24)을 시트형상으로 융착 또는 코팅시킬 수 있다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 고안의 다른 실시예에 따르면 가진력에 의한 저주파의 진동 및 소음 특성에 따라 상기 차음층(25)에 매쉬구조로 형성된 진동 분산틀(23)이 장방형이외에 벌집형이나 격자형등으로 변형될 수 있으며, 상기 방진층(24)을 시트형상으로 변형하여 방음벽(10)의 배면판(15)의 내측면에 융착시키고, 이어서 차음층(25)을 구성하는 금속매쉬(21)를 설치하는 것으로 변형할 수 있다.

본 고안에 따라 구속층(20)을 방음벽 본체(11)의 배면판(15)에 설치한 방음벽(10)은 교량이나 고가도로에서 발생하는 가진력에 의한 저주파의 진동 및 소음이 방음벽(10)을 전파할 때 금속매쉬(21)의 차음층(25)과 다수의 진동 분산틀(23)을 통하여 감쇄하는 기능을 수행하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 교량용 제진 방음벽의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 교량용 제진 방음벽(10)은 방음벽 본체(11)의 양측단을 지지빔(12)에 연속적으로 타설하되, 재진부재(22)에 함침시킨 금속매쉬(21)와 이 금속매쉬의 양측에 각각 2mm 내지 4mm 두께의 복층구조로 형성된 방진층(24)을 점탄성 구속층(20)으로 하여 방음벽(10)의 배면판(15)에 접합시키므로서 교량이나 고가도로의 양측에서 가진력에 의한 진동 및 소음을 차단 및 흡수하는 제진 방음벽을 이루는 것이다.

본 고안에 따른 제진 방음벽은 설치과정에서 교량이나 고가도로의 난간에 설치된 지지빔(12)에 본체(11)를 끼움 설치하고, 경우에 따라 체결부재(미도시함)를 통하여 금속매쉬(21)의 구속층(20)을 상기 본체(11)의 배면에 더욱 밀착 고정할 수 있음은 물론이다.

또한, 현장의 시공사정에 따라 방음벽 본체의 배면판(15)에 아스팔트를 포함한 제진재(22)를 가열 융착 처리하여 2mm 내지 4mm 두께로 코팅하는 시공을 과정을 별도로 수행할 수 있으며, 이 경우 체결부재를 통하여 금속매쉬(21)의 구속층(20)을 본체(11)의 배면판(15)의 외측이나 내측에 밀착 고정시키는 것은 마찬가지이다.

통상적으로 점탄성 특성은 주기적으로 변화하는 외력에 대하여 지연된 반응을 나타내고, 이로 인하여 히스테르시스(hysteresis)에 의한 에너지 손실을 동반하는 것으로 알려진 바, 교량이나 고가도로에서 제공되는 가진력에 의한 저주파의 진동 및 소음의 일부는 본 고안에 따른 진동 분산틀(23)에 충진된 점탄성 제진부재(22) 또는 방진층(24)이 탄성에너지로 보존하여 기계적인 스트레스를 발현하며, 다른 일부는 점성의 특성으로 인하여 열로 전환시키므로서 저주파의 진동 및 소음을 연속적으로 감쇄시키는 작용을 하는 것이다.

한편, 교량이나 고가도로의 교통상황이나 차량의 통행량에 따른 가진력의 변동성을 감안하여 전술한 방진층이나 차음층의 두께를 변형하여 산업적으로 다양하게 적용하는 것은 본 고안의 청구범위에 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 고안에 따른 교량용 제진 방음벽은 소정 두께로 함침된 다수의 진동 분산틀에 형성된 차음층을 구비한 금속매쉬의 구속층과 방진층이 일체로 되어 방음벽 본체의 배면에 순차적으로 접착된 복층구조를 이루기 때문에 교량이나 고가도로에서 소음이나 가진력에 의하여 방음벽이나 구조물이 진동하면서 발생하는 진동 및 소음을 차단하는 작용을 하는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 제진 방음벽은 다수의 진동 분산틀을 구비한 금속매쉬를 함침시켜 구속층과 방진층을 복층구조를 이루게 하여 방음벽 몸체의 배면에 설치하여 교량이나 고가도로에서 가진력에 의해 구조물에 발생되는 진동이나 소음을 효과적으로 흡수 및 차단할 수 있으며, 현장의 상황에 따라 방음벽의 배면에 방진층 및 구속층을 용이하게 시공할 수 있는 등 그 상품성이 매우 높은 효과가 있는 것이다.

도 1은 종래의 교량용 방음벽이 교량에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도,

도 2는 본 고안에 따라 방음벽 본체의 배면에 설치상태를 나타내는 사시도,

도 3은 본 고안에 따른 교량용 제진 방음벽의 단면도,

도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 교량용 제진 방음벽의 단면도,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 방음벽 12 : H형 지지빔

15 : 배면판 20 : 구속층

21 : 금속매쉬 22 : 제진부재

23 : 진동분산틀 24 : 방진층

25 : 차음층

Claims (5)

1. 교량이나 고가도로 양측에 구성된 지지빔에 본체를 설치하여 진동 및 소음을 차단하도록 구성한 방음벽에 있어서,

   상기 방음벽 본체의 배면판에 밀착 설치하되, 제진부재에 함침시킨 금속매쉬를 구속층으로 형성하여 접착시킨 것을 특징으로 하는 교량용 제진 방음벽.
2. 제 1항에 있어서, 상기 구속층은 다수의 진동 분산틀로 구획된 금속매쉬의 차음층과 상기 차음층에 인접하여 소정 두께의 복층구조를 이루는 방진층으로 구성한 것을 특징으로 하는 교량용 제진 방음벽.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 구속층이 금속매쉬를 재진부재에 함침시킨 복층구조를 이루며 방음벽의 배면판 내측에 형성된 것을 특징으로 하는 교량용 제진 방음벽.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 금속매쉬에 구획된 다수의 진동 분산틀은 장방형 또는 벌집형으로 형성하여 제진부재를 충진시킨 것을 특징으로 하는 교량용 제진 방음벽.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속매쉬가 알루미늄나 스틸, 열경화성 합성수지 중 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 교량용 제진 방음벽.